CN113756262A - 一种沥青混凝土心墙坝及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青混凝土心墙坝及施工方法，包括从上游到下游依次设置的上游侧碾压坝体、上游侧混凝土挤压边墙、二布一膜土工布、沥青混凝土心墙、下游侧混凝土挤压边墙、下游侧碾压坝体，在上游侧混凝土挤压边墙、二布一膜土工布、沥青混凝土心墙和下游侧混凝土挤压边墙的底部设置混凝土基座，在混凝土基座和沥青混凝土心墙中间设置铜片止水。本发明取消传统心墙过渡料施工，利用挤压边墙支撑作用，使上下游靠近挤压边墙部位碾压得密实，并利用挤压边墙承受一定的水压力，减少沥青混凝土受力，防止沥青混凝土心墙与混凝土基座之间受到大的应力作用，并利用上游侧混凝土挤压边墙、二布一膜土工布，增加坝体防渗性能。

Description

一种沥青混凝土心墙坝及施工方法

技术领域

本发明涉及土石坝，尤其是一种沥青混凝土心墙坝及施工方法。

背景技术

出于兴利除害的目的，人类在全世界的江川河流上修建了许多的水利工程，其中修坝蓄水的水库工程占有重要的地位，而拦河坝是水库工程最重要的组成部分。由于可充分利用当地材料等优点，在世界坝工建设中，土质防渗体土石坝是应用最广泛、发展最快的一种坝型。按防渗体在坝体横断面内的位置则分为均质坝、心墙坝、斜心墙坝和斜墙坝，其中心墙坝是应用较广泛的一种类型。

心墙坝是工程中常用的土石坝，既具备对坝址地质、地形条件的适用性强，又具有较好的抗震性能。但是传统沥青混凝土心墙坝易在混凝土基座部位会产生较大的拉应力，基座和廊道错位变形较大，容易产生漏水。如冶勒、下坂地、旁多等多座沥青混凝土心墙坝发生了漏水现象，处理起来非常困难；另外由于沥青混凝土心墙和过渡层变形不协调，存在拱效应，使得沥青混凝土心墙容易发生水力劈裂问题；应力应变状态复杂。其次就是传统的沥青混过凝土心墙坝坝体分区复杂，施工工序多，施工繁琐，容易出现心墙两侧坝体碾压不密实的现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种沥青混凝土心墙坝及施工方法，利用混凝土挤压边墙、二布一膜土工布，增加坝体防渗性能，优化了坝体断面分区、施工方法，施工与后期检修方便。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种沥青混凝土心墙坝，包括从上游到下游依次设置的上游侧碾压坝体、上游侧混凝土挤压边墙、二布一膜土工布、沥青混凝土心墙、下游侧混凝土挤压边墙、下游侧碾压坝体，在上游侧混凝土挤压边墙、二布一膜土工布、沥青混凝土心墙和下游侧混凝土挤压边墙的底部设置混凝土基座，在混凝土基座和沥青混凝土心墙中间设置铜片止水，二布一膜土工布下部伸入到混凝土基座中。

所述沥青混凝土心墙的尺寸由上到下逐渐加大，顶部厚度≥0.5m，底部厚度≥0.25倍水头。

所述上游侧混凝土挤压边墙和下游侧混凝土挤压边墙的厚度由上到下尺寸逐渐加大，混凝土强度等级≥C20，抗渗等级≥W4。

上述沥青混凝土心墙坝的施工方法，包括以下步骤：

A.根据设计要求在开挖验收好的基础上浇筑混凝土基座，同时在混凝土基座中埋入铜片止水和二布一膜土工布，待混凝土基座强度达到80％时，施工防渗帷幕；

B.在防渗帷幕施工完成后，施工第一层上游侧挤压边墙、第一层下游侧挤压边墙；

C.在上游侧混凝土挤压边墙下游侧与心墙相邻位置施工两布一膜土工布，然后浇筑第一层沥青混凝土心墙；

D.待第一层上游侧挤压边墙、第一层下游侧挤压边墙强度达到一定强度时，且沥青混凝土心墙浇筑完成后，施工第一层上游侧碾压坝体、第一层下游侧碾压坝体，碾压完成，整个第一层施工完成；

E.接着重复B—D施工步骤，逐层向上施工，直至坝顶，大坝施工完成。

所述上游侧混凝土挤压边墙、下游侧混凝土挤压边墙分层高度≥0.5m，每一层上游侧混凝土挤压边墙、下游侧混凝土挤压边墙下底宽度≥80cm，上部宽度≥50cm。

本发明的有益效果是：坝体分区取消了传统过渡料施工，可加快碾压施工进度；上游面、下游面全部为主堆石区，沉陷变形协同一致，避免了其他分区因主堆石区沉降差的影响发生开裂的问题。因施工速度快，可将预留沉降期延长，超过6～8个月后，坝体变形就可以达到85％～90％以上，后期坝体沉降变形小。利用挤压边墙支撑作用，使上、下游靠近挤压边墙部位碾压得密实。增加坝体水位方向变形模量，减小水平向变形。消除了拱效应，可以有效地避免水力劈裂问题。上游挤压边墙、二布一膜土工布有效增加坝体防渗性能，并可以起到抵抗上游水压力的作用。土工膜具有不透水的特点，防渗效果好，可阻止库水进入沥青混凝土裂缝，防止水力劈裂的产生，降低了冲刷坝体及发生渗漏现象。

附图说明

图1是本发明沥青混凝土心墙坝结构典型断面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的沥青混凝土心墙坝，包括从上游到下游依次设置的上游侧碾压坝体2、上游侧混凝土挤压边墙4、二布一膜土工布6、沥青混凝土心墙1、下游侧混凝土挤压边墙5、下游侧碾压坝体3，在上游侧混凝土挤压边墙4、二布一膜土工布6、沥青混凝土心墙1和下游侧混凝土挤压边墙5的底部设置混凝土基座7，在混凝土基座8和沥青混凝土心墙1中间设置铜片止水9，二布一膜土工布6下部伸入到混凝土基座8中。

所述沥青混凝土心墙6的尺寸由上到下逐渐加大，顶部厚度≥0.5m，底部厚度≥0.25倍水头。

所述上游侧混凝土挤压边墙4和下游侧混凝土挤压边墙5的厚度由上到下尺寸逐渐加大，混凝土强度等级≥C20，抗渗等级≥W4。

上述沥青混凝土心墙坝的施工方法，包括以下步骤：

A.根据设计要求在开挖验收好的基础上浇筑混凝土基座，同时在混凝土基座中埋入铜片止水和二布一膜土工布，待混凝土基座强度达到80％时，施工防渗帷幕；

B.在防渗帷幕施工完成后，施工第一层上游侧挤压边墙、第一层下游侧挤压边墙；

C.在上游侧混凝土挤压边墙下游侧与心墙相邻位置施工两布一膜土工布，然后浇筑第一层沥青混凝土心墙；

D.待第一层上游侧挤压边墙、第一层下游侧挤压边墙强度达到一定强度时，且沥青混凝土心墙浇筑完成后，施工第一层上游侧碾压坝体、第一层下游侧碾压坝体，碾压完成，整个第一层施工完成；

E.接着重复B—D施工步骤，逐层向上施工，直至坝顶，大坝施工完成。

所述上游侧混凝土挤压边墙、下游侧混凝土挤压边墙分层高度≥0.5m，每一层上游侧混凝土挤压边墙、下游侧混凝土挤压边墙下底宽度≥80cm，上部宽度≥50cm。

本发明取消传统心墙过渡料施工，利用挤压边墙支撑作用，使上下游靠近挤压边墙部位碾压得密实，并利用挤压边墙承受一定的水压力，减少沥青混凝土受力，防止沥青混凝土心墙与混凝土基座之间受到大的应力作用，并利用上游侧混凝土挤压边墙、二布一膜土工布，增加坝体防渗性能。

新疆某沥青混凝土心墙坝，坝高85m，采用本发明方法，首先进行心墙基座混凝土开挖，岩体要求为微新岩石，结构完整，待验收合格之后，浇筑基座混凝土，标号C25，厚度2m，宽度3m，浇筑基座混凝土的同时，在基座混凝土上游侧埋入400g/㎡的两布一膜土工布。待基座混凝土强度达到80％以后，施工防渗帷幕，帷幕深度进入5LU线以下3m。然后施工心墙两侧的挤压边墙混凝土，标号为C20，待挤压边墙强度达到80％时，施工沥青混凝土心墙，待沥青混凝土心墙施工完之后，施工上下游侧坝体堆石，整个第一层施工完成。重复上述施工步骤直至坝顶。整个坝体施工完成，坝体修建完成之后，运行效果良好。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (5)

1.一种沥青混凝土心墙坝，其特征在于，包括从上游到下游依次设置的上游侧碾压坝体(2)、上游侧混凝土挤压边墙(4)、二布一膜土工布(6)、沥青混凝土心墙(1)、下游侧混凝土挤压边墙(5)、下游侧碾压坝体(3)，在上游侧混凝土挤压边墙(4)、二布一膜土工布(6)、沥青混凝土心墙(1)和下游侧混凝土挤压边墙(5)的底部设置混凝土基座(7)，在混凝土基座(8)和沥青混凝土心墙(1)中间设置铜片止水(9)，二布一膜土工布(6)下部伸入到混凝土基座(8)中。

2.根据权利要求1所述沥青混凝土心墙坝，其特征在于，所述沥青混凝土心墙(6)的尺寸由上到下逐渐加大，顶部厚度≥0.5m，底部厚度≥0.25倍水头。

3.根据权利要求1所述沥青混凝土心墙坝，其特征在于，所述上游侧混凝土挤压边墙(4)和下游侧混凝土挤压边墙(5)的厚度由上到下尺寸逐渐加大，混凝土强度等级≥C20，抗渗等级≥W4。

4.如权利要求1-3任一项所述沥青混凝土心墙坝的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.根据设计要求在开挖验收好的基础上浇筑混凝土基座，同时在混凝土基座中埋入铜片止水和二布一膜土工布，待混凝土基座强度达到80％时，施工防渗帷幕；

B.在防渗帷幕施工完成后，施工第一层上游侧挤压边墙、第一层下游侧挤压边墙；

C.在上游侧混凝土挤压边墙下游侧与心墙相邻位置施工两布一膜土工布，然后浇筑第一层沥青混凝土心墙；

D.待第一层上游侧挤压边墙、第一层下游侧挤压边墙强度达到一定强度时，且沥青混凝土心墙浇筑完成后，施工第一层上游侧碾压坝体、第一层下游侧碾压坝体，碾压完成，整个第一层施工完成；

E.接着重复B—D施工步骤，逐层向上施工，直至坝顶，大坝施工完成。

5.根据权利要求4所述沥青混凝土心墙坝的施工方法，其特征在于，所述上游侧混凝土挤压边墙、下游侧混凝土挤压边墙分层高度≥0.5m，每一层上游侧混凝土挤压边墙、下游侧混凝土挤压边墙下底宽度≥80cm，上部宽度≥50cm。

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